7. APPLICATION DU PRINCIPE DE LE CHATELIER AUX ÉQUILIBRES DE SOLUBILITÉ

 FORMATION D'IONS COMPLEXES

Les ions impliqués dans un équilibre de solubilité peuvent participer à d'autres équilibres qui concernent par exemple des réactions de complexation ou des réactions acide-base.
Il est alors impératif de considérer toutes les réactions afin d'en dégager la constante d'équilibre globale
La solubilité d'un solide ionique peut être augmentée par la formation d'un ion complexe hydrosoluble.

Ions complexes

Un ion complexe métallique résulte de l'association d'un cation métallique, qui y occupe une position centrale, et d'un certain nombre d'espèces, moléculaires ou ioniques, liées à lui, que l'on appelle ligands.
Ainsi, par exemple, Ag+(aq ) réagit avec NH3 (le ligand) selon l'équation :

Ag+(aq ) + 2 NH3(aq )  [Ag(NH3)2]+(aq ) 

[Ag(NH3)2]+ est un ion complexe et l'équation précédente représente une réaction de complexation dont la constante d'équilibre Kc est exprimée par :

 

Les constantes de complexation ont en général des valeurs très élevées, et les réactions correspondantes sont presque totales.

Attention ! On utilise parfois la constante d'équilibre de la réaction inverse (réaction de décomposition du complexe) qu'on appelle "constante de décomposition" Kd.
Kd est égale à 1/Kc.

Complexation et solubilité

Lorsqu'on ajoute une solution aqueuse d'ammoniac à une solution contenant un précipité de bromate d'argent en équilibre avec ses ions, le précipité se dissout. 
L'ammoniac n'agit pas directement sur le précipité, mais forme avec les ions Ag+ de la solution l'ion complexe [Ag(NH3)2]+ (aq ). 
Chaque nouvel ion Ag+ libéré dans la solution est immédiatement transformé en [Ag(NH3)2]+ par l'ammoniac présent dans la solution. 
De ce fait, la concentration en ions argent [Ag+ ] diminue et prend une valeur extrêmement faible puisque la constante de complexation vaut 1,7x107 (réaction de complexation quasi totale).

Le produit [Ag+ ] [BrO3-] devient alors inférieur au produit de solubilité Ks de AgBrO3 et du solide passe en solution jusqu'à ce que [Ag+ ] [BrO3-] soit de nouveau égal à Ks . 
Si la quantité de solide n'est pas trop importante, la dissolution peut être totale avant que cette valeur ne soit atteinte

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Exemple numérique

Calculer la solubilité de AgCl(s) (Ks = 1,8 x 10-10) dans du NH3(aq ) 1,0 mol/L.
La résolution de ce problème est présenté sous forme d'animation.
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